Tema 7: El sistema nervioso
Sistemas de coordinación y regulación:
El sistema nervioso
Junto con el sistema endocrino, la función del sistema nervioso es la coordinación, regulación y asociación de las reacciones que suceden en el organismo, permitiendo así que todas las actividades se desarrollen de manera controlada y efectiva.
El sistema nervioso se encarga de recibir los impulsos provenientes del medio ambiente y de los órganos internos, codificar la información y producir una respuesta adecuada a través de los órganos efectores, es decir, los órganos que ejecutan la acción de respuesta y que son los músculos y las glándulas.
1. Características, estructura y funciones
El sistema nervioso está organizado para detectar cambios en el medio externo e interno, evaluar esa información y responder iniciando modificaciones en músculos o glándulas.
Para facilitar el estudio del sistema nervioso, los biólogos lo han dividido en dos partes principales: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico (los nervios).
El sistema nervioso central elabora la información de la porción sensitiva del sistema nervioso periférico y le remite a los diversos sectores motores del sistema nervioso periférico.
1.1. Sistema nervioso central
El sistema nervioso central es el centro estructural y funcional de todo el sistema nervioso. Está formado por el encéfalo y la médula espinal e integra piezas aferentes (aferente significa literalmente "que trae") de información sensitiva, evalúa la información e inicia una respuesta eferente (eferente significa literalmente "que lleva").
El encéfalo
Se aloja en la cavidad craneal en contacto con los huesos frontal, el occipital, el esfenoides y el etmoides (impares) y los huesos parietales y temporales (pares). Estas estructuras óseas le brindan protección contra traumas externos.
Médula espinal
La médula espinal es un largo cordón blanco localizado en el canal vertebral, que le da protección. Se extiende desde la cavidad craneal hasta la parte final de la columna vertebral y se considera el tejido nervioso más extenso del cuerpo humano.
En su anatomía interna, la médula se conforma en una sustancia gris en forma de "H" o mariposa en el centro y una sustancia blanca periférica.
Dos haces de raíces nerviosas salen de cada lado de la médula espinal:
la dorsal, que lleva información sensitiva a la médula.
la ventral, que saca información motora de la médula.
A cada lado de la médula espinal se unen las raíces nerviosas dorsal y ventral para formar un solo nervio mixto que se llama nervio raquídeo.
La función principal de la médula espinal es la de llevar impulsos nerviosos a los nervios, comunicando el encéfalo con el cuerpo, a través de vías de conducción de dos direcciones: ascendente y descendente.
Meninges y líquido cefalorraquídeo
Todas las estructuras del sistema nervioso central se encuentran envueltas y protegidas por tres membranas o meninges.
- Duramadre: que es una membrana de tejido conjuntivo, adherida exteriormente a los huesos, que sirve para su nutrición y regeneración.
- Aracnoides: muy fina, sin vasos sanguíneos, aunque atravesada por vasos sanguíneos hacia la piamadre. A continuación está el espacio subaracnoideo, que contiene líquido cefalorraquídeo y amortigua golpes, reduciendo la posibilidad de traumatismos.
- Piamadre: capa vascular en estrecho contacto con el encéfalo, siguiendo el contorno del tejido cerebral.
El líquido cefalorraquídeo o cerebro espinal, es un líquido que baña el encéfalo y la médula espinal. Cumple una importantísima función al permitir que pequeños golpes en la cabeza no supongan un grave peligro para la vida.
1.2. Sistema nervioso periférico
El sistema nervioso periférico está formado por los nervios que están situados en la periferia o "regiones externas" del sistema nervioso.
Los nervios son manojos de fibras de color blanquecino, en forma de cordones y envueltos en una vaina de tejido conjuntivo que comunican los centros nerviosos con todos los órganos del cuerpo.
Las fibras que forman los nervios son haces de axones, que son las prolongaciones de las neuronas.
Estos axones pueden ser:
- Sensitivos o aferentes, que transportan señales sensoriales al cerebro.
- Motores o eferentes, que conducen señales estimulantes desde el cerebro hacia los músculos y glándulas.
El sistema nervioso periférico está formado por 12 pares de nervios craneales que emergen del encéfalo, 31 pares de nervios raquídeos que emergen de la médula espinal y todos los nervios menores en los que se ramifican estos nervios principales.
Los nervios craneales y raquídeos.
Sistema nervioso aferente y eferente
- El sistema nervioso aferente o sensitivo, formado por todas las vías sensitivas o aferentes.
- El sistema nervioso eferente o motor, formado por todas las vías motores o eferentes.
Las vías del sistema eferente pueden subdividirse además según los tipos de órganos a los que se dirigen en:
- Sistema nervioso somático, que llevan información a los efectores somáticos, que son los músculos esqueléticos.
El sistema nervioso somático está compuesto por vías sensitivas y vías motoras. Diversos estímulos como la temperatura, la presión, el dolor, los relacionados con los sentidos o los que provienen de músculos y tendones (propiocepción) ingresan vía aferente (sensitiva) hasta el sistema nervioso central. Esos estímulos dan por resultado una respuesta motora voluntaria, reflejada en contracciones de la musculatura estriada esquelética.
- Sistema nervioso autónomo, que llevan información a los efectores autónomos o viscerales, que son los músculos lisos, el músculo cardíaco y las glándulas. Como su nombre indica, el sistema nervioso autónomo es independiente del control voluntario, pues se gobierna sin nuestro conocimiento consciente.
Sistema autónomo: sección simpática y sección parasimpática
El sistema nervioso autónomo es un sistema eferente, es decir, transmite impulsos nerviosos desde el sistema nervioso central hasta la periferia estimulando los aparatos y sistemas orgánicos periféricos. Sus vías neuronales actúan sobre la frecuencia cardíaca y respiratoria, la contracción y dilatación de vasos sanguíneos, digestión, salivación, el sudor, la contracción y relajación del músculo liso en varios órganos, acomodación visual, dilatación de la pupila, secreción de glándulas exocrinas y endocrinas, la micción y la excitación sexual.
Como se ha dicho, la mayoría de las acciones que controla son involuntarias, aunque algunas, como la respiración, actúan junto con acciones conscientes.
Las vías del sistema nervioso autónomo pueden dividirse en dos secciones:
- Sección simpática: consta de vías que salen de las porciones medias de la médula espinal y prepara al cuerpo para resolver amenazas inmediatas al medio externo.
Las funciones de la sección simpática producen las respuestas "combatir" o "huir".
- Dilatación de las pupilas, aumenta la fuerza y la frecuencia de los latidos del corazón, dilata los bronquios, disminuye las contracciones estomacales, estimula las glándulas suprarrenales.
- Nos prepara para la acción: se activa en las denominadas "Situaciones E" (escape, estrés, ejercicio, emergencia).
- Sección parasimpática: los nervios que lo integran nacen en el encéfalo, formando parte de los nervios craneales, motor ocular común, facial, glosofaríngeo y vago. En la médula espinal se encuentra a nivel de las raíces sacras de S2 a S4.
1.2.Células nerviosas
El tejido nervioso
Es un conjunto de células especializadas presente en los órganos del sistema nervioso. El tejido nervioso está formado por células nerviosas denominadas neuronas y por células gliales , que se distribuyen como redes nerviosas por todo el organismo.
La función del tejido nervioso es captar los
estímulos internos y externos y transformarlos en impulsos nerviosos.
Todas las modificaciones del medio externo o interno y los estímulos
sensoriales como la temperatura, la presión, la luz, los sonidos y el
gusto, entre otros, son detectados, examinados y transmitidos por las
células nerviosas. Por otra parte, el tejido nervioso se encarga de
coordinar las funciones motoras, glandulares, viscerales y psíquicas de
la persona.
Neuronas
Son formaciones celulares muy especializadas que poseen la capacidad para recibir estímulos externos e internos y conducir impulsos nerviosos. Establecen comunicación con distintas células a una distancia variable, de manera rápida y precisa. Ese contacto se establece mediante impulsos nerviosos con otras células nerviosas, con células musculares o con estructuras glandulares.
Todas las neuronas constan de un cuerpo celular (también llamado soma o pericarion) y al menos dos prolongaciones, un axón y una o más dendritas.
Las dendritas son las prolongaciones del citoplasma más cortas. Son múltiples, se unen a otras neuronas y son el lugar por donde ingresa el estímulo nervioso a la neurona.
La prolongación más larga del citoplasma es el axón y es el sitio por donde los impulsos nerviosos salen de la neurona. Por lo general, los axones son únicos. En el extremo final del axón se ubican los terminales axónicos que se continúan con las dendritas de otras neuronas o con algún órgano efector.
Clasificación de las neuronas
Desde un punto de vista estructural, se pueden clasificar según el número de prolongaciones en: unipolar (una prolongación sale del cuerpo celular de la neurona y se divide inmediatamente en un axón y una dendrita), bipolar (de cuerpo celular alargado, con dos prolongaciones bastante parecidas. ) y multipolar ( un axón y varias dendritas).
También se pueden clasificar desde el punto de vista funcional en:
- Neuronas aferentes o sensitivas, que conducen impulsos a la médula espinal o al encéfalo.
- Neuronas eferentes o motoras, que conducen impulsos desde la médula espinal o el encéfalo hasta los músculos o el tejido glandular.
Sinapsis
Células gliales
Este tipo de células nerviosas, conocidas también con el nombre de neuroglia, tienen la importante función de dar sostén al tejido nervioso, ya que no hay tejido conectivo, y de proteger y brindar nutrientes a las neuronas.
Están provistas de prolongaciones del citoplasma que actúan fijando las neuronas a los capilares sanguíneos.
Las células gliales no son excitables. Son diez veces más numerosas que las neuronas pero de menor tamaño, con lo cual ocupan alrededor del 50% del volumen del tejido nervioso. Forman la sustancia de sostén de los centros nerviosos y están compuestas por una fina red que contiene células ramificadas. Además, se encargan de mantener el aislamiento de los axones neuronales. Cabe señalar que las células gliales se consideran de vital importancia para el desarrollo de las neuronas, puesto que la ausencia de células de la glía en cultivos neuronales impide su crecimiento.
Según sea la ubicación de las células de la glía en el sistema nervioso, se las clasifica en dos grupos, glía central y glía periférica. La glía central esta formada por las células presentes en el sistema nervioso central y la periférica se compone de la glía del sistema nervioso periférico (somático y autónomo): nervios, ganglios nerviosos y terminaciones nerviosas.
2. Mecanismos reflejos y voluntarios
El arco reflejo
El arco reflejo es el recorrido de impulsos al y desde el sistema nervioso central, que se inicia por estímulos captados por un órgano receptor, estructuras especializadas en la transformación de los estímulos en impulsos nerviosos que son captados por las neuronas sensoriales o aferentes, pasa por un centro reflejo, donde se encuentran las interneuronas, que conectan una neurona sensitiva con una neurona motora o eferente para acabar generando una rápida respuesta de los órganos efectores.
La forma del arco reflejo descrita es el arco de tres neuronas que se representa en esta imagen
En su forma más simple, el arco reflejo consta de una neurona aferente y otra eferente, en lo que se denomina arco de dos neuronas.
No se debe confundir el arco reflejo con el acto reflejo. El arco reflejo es el conjunto de estructuras y el acto reflejo es la acción que realizan esas estructuras como vamos a ver a continuación.
Mecanismos o actos reflejos
Son acciones involuntarias desencadenadas ante estímulos externos o internos, donde se producen respuestas rápidas y sin control de la consciencia.
Los actos reflejos se realizan por medio de las estructuras que forman parte del arco reflejo y están coordinados por la médula espinal, sin que sea necesaria la intervención del encéfalo.
Si el órgano efector es un músculo, la respuesta se traduce en una contracción. Si es una glándula, en una secreción.
Los actos reflejos pueden ser:
- Innatos: aparecen al nacer o poco tiempo después de nacer, como el reflejo de succión, la tos, la secreción salival y el parpadeo.
- Adquiridos (o condicionados): se adquieren en algún momento de la vida por medio del aprendizaje o educación, con lo cual es necesaria la participación del cerebro. Son involuntarios como los reflejos innatos.
Fueron descubiertos por el fisiólogo ruso Iván Pavlov mediante experimentos realizados con perros, donde diariamente y a la misma hora se alimentaba a los animales y se hacía sonar una campana. Luego de varios meses adoptando esa técnica, a la hora de comer y sin que haya alimento se hace sonar la campana. La respuesta de los animales fue la secreción salival motivada por el sonido, no por el alimento ausente, con lo cual se observa la presencia de un acto reflejo aprendido o adquirido. Dado que el sonido condiciona el reflejo de salivación, se lo denomina reflejo condicionado.
Mecanismos o actos voluntarios
Son movimientos conscientes que son dirigidos por el cerebro y dependen de la voluntad del individuo.
Los actos voluntarios son propios del sistema nervioso somático.
El órgano receptor envía el impulso por la vía sensorial a la médula espinal. Luego pasa al cerebro, se produce una respuesta y llega al órgano efector vía eferente o motora. Por ejemplo, los ojos de una persona ven el teclado de un ordenador. Los nervios sensitivos ópticos envían la información al cerebro, quien la analiza y produce una respuesta. El mensaje llega a la médula espinal y a través de los nervios motores los músculos de la mano se contraen y presionan la tecla.
3. Patologías del sistema nervioso
Las enfermedades y las lesiones pueden destruir neuronas, con lo que se impide el buen funcionamiento del sistema nervioso y, por lo tanto, la correcta coordinación y regulación del organismo.
Hay múltiples afecciones que destruyen neuronas, pero, por su importancia, vamos a ver ejemplos de patologías que afectan principalmente al sistema nervioso central.
Accidente cerebrovascular
Un ejemplo habitual de la destrucción de neuronas del área motora del cerebro es el accidente cerebrovascular (ACV) o ictus.
Un ACV o ictus es una hemorragia o cese de circulación sanguínea por los vasos sanguíneos cerebrales. Cuando esto ocurre, se interrumpe la aportación de oxígeno a porciones del encéfalo, que, si se prolonga, hacen que las neuronas mueran.
Cuando el daño se produce en un área de control motor, la persona no puede mover voluntariamente las partes del cuerpo controladas por el área afectada. Como las neuronas motoras cruzan de un lado a otro en el tronco del encéfalo, la parálisis aparece en el lado del cuerpo opuesto al lado del cerebro en el que se ha producido el ictus. Se denomina hemiplejía a la parálisis o pérdida del control muscular voluntario de todo un lado del cuerpo.
Parálisis cerebral
Es una de las enfermedades incapacitantes más frecuentes entre las que aparecen en la infancia que también se deben al daño del tejido cerebral.
La parálisis cerebral implica daño permanente, no progresivo, de áreas del control motor del cerebro. Este daño está presente en el nacimiento o sucede poco después y permanece toda la vida.
La merma del control voluntario puede manifestarse de varias formas. Muchas personas con parálisis cerebral presentan parálisis espástica, caracterizada por contracciones involuntarias de los músculos afectados. En la parálisis cerebral, la parálisis suele afectar a un lado entero del cuerpo (hemiplejia), las dos piernas (paraplejia), las dos piernas y un brazo (triplejia) o a las cuatro extremidades (tetraplejia).
Lesión de la médula espinal
La lesión de médula espinal o mielopatía, es una alteración de la médula espinal que puede provocar una pérdida de sensibilidad y/o de movilidad. Las dos principales causas de lesión medular son por traumas (accidente de coche, caídas, disparos, rotura de disco intervertebral, etc.) o por enfermedades (como la poliomielitis, la espina bífida, tumores primarios o metastásicos, osteitis hipertrófica de la columna, etc.).
Es importante señalar que la médula espinal no tiene que ser seccionada completamente para sufrir una pérdida de función. De hecho la mayoría de médulas espinales, permanecen intactas tras una lesión de médula espinal. La lesión medular no siempre guarda relación con una lesión de espalda o de cuello como pueden ser roturas de discos, estenosis de la columna, etc. Es posible lesionarse el cuello o la espalda y que la médula espinal no sufra ningún daño.
Los efectos de una lesión de la médula espinal varían de acuerdo con el tipo y con el nivel de la lesión y se pueden dividir en dos tipos:
- Lesión completa en la que los movimientos voluntarios así como la sensibilidad no son posibles. Las lesiones completas son siempre bilaterales, es decir, ambos lados del cuerpo se ven afectados del mismo modo.
- Lesión incompleta en la que la persona que la padece puede tener algo de sensibilidad por debajo del nivel de la lesión. Las lesiones incompletas son variables, una persona con este tipo de lesión puede ser capaz de mover más un miembro que otro, puede sentir partes del cuerpo que no pueden mover o quizás puede tener más funcionalidad en una parte del cuerpo que en otras.
Aparte de la pérdida de sensibilidad y de la función motora, los individuos con lesión de médula espinal suelen experimentar otros cambios, como un mal funcionamiento de la vejiga y los intestinos, una alteración de las funciones sexuales, dolor crónico o puede afectar al mecanismo de la respiración.
Otras patologías
A continuación se exponen, de forma breve otras patologías que afectan al sistema nervioso:
- Demencia: es un término general de diversas enfermedades degenerativas que originan destrucción de neuronas encefálicas y afectan adversamente a la memoria, capacidad de atención, capacidad intelectual, personalidad y control motor. Dentro de esta patología se encuentran la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Hungtington.
- Meningitis: inflamación de las meninges producida por una infección vírica o bacteriana. Pueden ser mortales o dejar secuelas importantes como pérdida del oído en diversos grados, trastornos del lenguaje, retraso mental, anomalías motoras, etc. Su tratamiento con antibióticos en las primeras horas de infección es vital para evitar secuelas.
- Neuritis: inflamación de los nervios periféricos producida por enfriamiento, intoxicaciones, infecciones, defectos vitamínicos, etc. Un tipo de neuritis es el dolor del nervio ciático o ciática, que se caracteriza por dolores lumbares en un solo lado que irradian hasta el pie.
- Epilepsia: es una alteración transitoria súbita de la fisiología normal del encéfalo. Se asocia con una alteración de la actividad eléctrica normal de las neuronas. Suele producir ataques, con espasmos musculares acompañados de pérdida de conciencia. En la mayoría de los casos se desconocen las causas.
3.1. Hábitos saludables para el sistema nervioso
El ritmo de vida actual, el consumo de ciertas sustancias perjudiciales para la salud y el aumento de la esperanza de vida ha conducido a la presencia de un número creciente de ciertos tipos de enfermedades que afectan al sistema nervioso.
Enfermedades más frecuentes
- El estrés: es toda demanda física o psicológica que se le haga al organismo. El estrés negativo aparece con la sensación constante y a veces angustiosa de tener que hacer muchas cosas en poco tiempo. Produce hipertensión, alteraciones en el humor y en el sueño, etc. Puede conducir a graves enfermedades cardiovasculares y mentales.
- La neurosis: definida como trastorno mental sin base orgánica demostrable en la que el paciente puede confundir sus experiencias subjetivas con la realidad externa y no es consciente de su enfermedad, pudiéndolo conducir a una psicosis.
- Depresión: enfermedad mental caracterizada por la apatía y desinterés del paciente por el mundo que le rodea, afectando al organismo, el ánimo y la manera de pensar, con la imposibilidad subjetiva de hacer hasta las tareas cotidianas más sencillas. En esta enfermedad el paciente no pierde la noción de la realidad y sufre mucho al ser consciente de su estado.
- Drogodependencia: adicción, tanto física como psicológica, que se caracteriza por el consumo de sustancias o el abuso continuo de fármacos.
- Alcoholismo: la ingesta diaria adictiva de alcohol puede provocar una afectación al sistema nervioso central: a la corteza cerebral, el cerebelo, médula espinal y bulbo con depresión de los centros respiratorios.
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